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签署了二进制数

介绍

一般来说,我们表示正数(无符号数)而不表示符号,表示负数时前面有“minus”(负号)符号。但这些并不适用于数字系统的计算,如计算机,因为数据是用二进制数制表示的。为了表示符号,需要一个特殊的符号。

正带符号的二进制数

具有msb0的二进制数称为“正带符号二进制数”。

表1

负带符号的二进制数

具有MSB 1的二进制数称为“负符号二进制数”。

表二

无符号数可以有广泛的表示。但是,对于有符号的数,我们只能表示它们的范围- (2(n - 1)从- 1到+ 2(n - 1)- 1)。

其中n为位数(包括符号位)。

例:对于一个5位有符号二进制数(包括4个幅度位和1个符号位),其范围为

- (2(5 - 1)从- 1到+ 2(5 - 1)- 1)

- (2(4)从- 1到+ 2(4)- 1)

-15 + 15

无符号8位二进制数的范围为0-255。8位有符号的二进制数有最大值和最小值,如下所示。

最大正数是0111 1111 +127

最大负数为1000 0000 -127

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由于我们不能向数字系统输入正负符号,所以这些符号应该以其他方式表示。在计算机中有三种常用的表示负数的方法。他们是

  • 级代表签署。
  • 1的赞美表示。
  • 2的补码表示。

签署级表示

可以被其最高有效位(MSB)识别的二进制数,无论它们是正的还是负的,称为“有符号二进制数”。

例:1001 - > + 9(阳性)

这是表示二进制中正数和负数的最简单的方法。在有符号的量表示中,

  • 正数在其最有效位(MSB)用' 0 '表示。
  • 负数在其最高位(MSB)用1表示。

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一个有符号二进制数的补码

1的补码是将负二进制数输入计算机的另一种方式。在补法中,二进制正数不变。但是负数是用1对无符号正数的补来表示的。

一个正数总是从0开始,在它的MSB,而一个负数总是从1开始,在它的MSB。

1对一个数的补数是用1代替所有的0,用0代替所有的1。

例如,如果一个二进制数是01101001,那么它的1的补码是10010110。

我们再看一些关于1的补码的例子。

例1:-33 = ?

33表示为(100001)2

在8位表示法中,表示为(0010 0001)2

现在-33在一个人的赞美中表示为(1101 1110)2

例2:-127 = ?

在8位表示法中,127表示为(0111 1111)2

127在一个人的赞美中表示为(1000万)2

例3:1 = ?

1表示为(001)2

在8位表示法中,表示为(0000 0001)2

现在,-1在一个人的赞美中表示为(1111 1110)2

1的互补使用逆变器

对于数字电子电路来说,求所需数字1的补数的最简单方法是利用“逆变器”。顾名思义,逆变器是产生输入补码的设备/电路。

逆变器

这两个逆变器并联起来以得到其输入二进制数的1的补数。无论一个二进制数有多少位,我们都可以很容易地找到它的补码。只要把所有的0写成1 1写成0就能得到二进制数的1的补数。

对二进制数进行的数学运算称为“二进制算术”。我们可以用很多方法来加减任何正数或负数,比如,A + B, A + (-B), -B + A等等。

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有符号二进制数的加法

二进制加法也遵循与普通加法相同的规则。但在这里,唯一的例外是数学运算只会在两位数字(0和1)之间执行;总是1 > 0。

3.

二进制加法规则

3.

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用1的补数做减法

要从另一个二进制数减去一个数,首先要把它转换成它的补数。

用1的补数减去负数有三种可能的情况。

案例1:负数小于正数。

例:(28)10& (-15)10

我们知道28用二进制数表示为(011100)2

15用二进制表示为(01111)2

15加1等于(10000)2即-15年

3.

(13)10在二元系中与0 0101相同。

案例2:负数大于正数。

例:(-28)10& (15)10

我们知道28用二进制数表示为(011100)2

15用二进制表示为(01111)2

1加28等于(100011)2即-28年

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(-13)10在二进制中等于1 10010。

案例3:都是负面的。

例:(-28)10& (-15)10

我们知道28用二进制数表示为(011100)2

1加28等于(100011)2即-28年

15用二进制表示为(01111)2

15加1等于(10000)2即-15年

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(-43)10和二进制中的1010100一样。

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有符号二进制数的二的补码

求值的过程类似于计算十进制数10的补数的过程。要找出二进制数的2的补数,首先要找出该数的1的补数,然后再把“1”加到1的补数上。

正数2的补数表示与1的补数和带符号的量值表示相同。

找到2的赞美包括以下两个步骤,

步骤1:找到对方的赞美之词

步骤2:将“1”添加到无符号数结果中。

让我们通过一些例子来理解。

例1:-33 = ?

33表示为(100001)2

在8位表示法中,表示为(0010 0001)2

现在-33在一个人的赞美中表示为(1101 1110)2

加上1 (0000 0001),

结果是(1101 1111)2

因此,数字33的2的补码为(1101 1111)2

例2:-127 = ?

在8位表示法中,127表示为(0111 1111)2

127在一个人的赞美中表示为(1000万)2

加上1 (0000 0001),

结果是(10000001)2

因此,两个数-127的补码是(10000001)2

例3:1 = ?

1表示为(001)2

在8位表示法中,表示为(0000 0001)2

现在-1在一个人的赞美中表示为(1111 1110)2

加上1 (0000 0001),

结果是(0000 0010)2

因此,2对数字-1的补码为(0000 0010)2

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表示十进制数1和2的补数的表

表2

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有符号二进制数汇总

可被MSB识别的二进制数称为“有符号二进制数”。

如果MSB为1,它们是“负符号二进制数”。例:- 1 = 1001

如果MSB为0,它们是“带正负符号的二进制数”。例:+ 9 = 1001

计算机不能理解减号。为了给出负数的输入,我们将采用3种特殊的方法。他们是

1)符号数量级表示

2) 1的赞美表示

3) 2的称赞表示

1的恭维意思是“用0替换所有的1,用1替换0”。

例:1加15等于- 15等于(10000)2即-15年

2的补数表示“在所要求数的1的补数上加1”。

例:2加33等于(1101 1111)2

二进制数的加法和减法等数学运算称为“二进制算术运算”。

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4的反应

  1. 例3:-1 =?两个人的赞美是错误的:

    1表示为(001

    在8位表示法中,表示为(0000 0001)2

    现在-1在一个人的赞美中表示为(1111 1110)2

    加上1 (0000 0001),

    - >>>>>>>结果不是(0000 0010)2而是(1111 1111)。

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